ハイブリッド製造とは?

ハイブリッド マニュファクチャリングは、アディティブ マニュファクチャリング (AM) とサブトラクティブ マニュファクチャリングを同じマシン内で組み合わせたものです。どちらのプロセスも独自に優れた機能を備えていますが、組み合わせると、まったく新しいレベルの設計と製造が可能になります。今日では、主に、金属粉末やワイヤーを堆積するための指向性エネルギー堆積 (DED) ヘッドと、旋盤やミルなどの工作機械を備えたハイブリッド システムを目にします。これらのシステムにより、部品を 1 回のセットアップで作成して仕上げることができ、AM 部品を 1 台の機械から離れて 2 台目の機械でリセットする必要がないため、エラーが減少します。

ハイブリッド前

ハイブリッド マシンが登場する前は、AM マシンで製造された金属部品やコンポーネントは、指定された公差を満たすためにかなりの後処理が必要になる場合がありました。少なくとも、パーツをビルド プレートから切り離す必要があります。他のケースでは、部品は、内部応力を除去するための熱処理、ねじ穴のリーミングとトラッピング、ビードブラストや振動仕上げなどの仕上げプロセス、および重要な寸法のフライス加工、旋削、または研削を行う必要がある場合があります。追加の処理により、リード タイムが延び、コストが押し上げられます。

ハイブリッド製造の方法

この成長し変化するテクノロジーでは、ハイブリッド マシンを使用することは、武器庫のもう 1 つのツールにすぎません。他の革新的な技術と同様に、開発と確立には時間がかかります。ハイブリッド マシンのメーカーは、さまざまな製造方法を提供しています。

最初のハイブリッド製造方法であり、最も一般的な方法の 1 つは、アディティブ プロセスとサブトラクティブ プロセスが順番に完了する場合です。パーツは完全に AM によってニア ネット シェイプまで製造され、その後、必要に応じて減法機能を使用して機械加工され、パーツが完成します。

2番目の方法は、製造プロセス中に加算と減算を交互に行います。既存の部品であれ新しい部品であれ、AM は材料を追加してから機械加工し、さらに AM 材料を追加し、部品が完成するまで別の機械加工を繰り返します。もう 1 つの例は、アディティブ プロセスによってパーツを成形している間に、表面を仕上げるためにパーツを機械加工する場合です。

ハイブリッドでは、プロセス中に材料を組み合わせて、同じ部品に異なる金属を適用することもできます。アルミニウム、コバルト クロム、銅、インコネル、ステンレス鋼、工具鋼、チタンなど、ほぼすべての金属が AM 用のワイヤまたは粉末の両方の形式で利用できます。 1 つのパーツに異なる金属を使用することで、パーツの完全性を損なうことなく、両方のパーツの最高の属性を得ることができます。

機械の種類

現在、2 種類のハイブリッド マシンがあります。 1 つ目は AM とサブトラクティブの両方を提供する市販のハイブリッド マシンで、2 つ目はサブトラクティブ マシンに AM 機能を追加することです。既存のマシンに追加する場合、1 つまたは複数の金属 AM ツールがインストールされ、標準のサブトラクティブ ツール セットと一緒に動作するように設計されています。利用可能なハイブリッド マシンの総数はまだ比較的少ないですが、両方のプロセスを 1 つに組み合わせることができるため、この技術は拡大し、成長する一方です。

ハイブリッド製造に関しては、用途に適したソリューションを見つけ、両方の利点を活用することが重要です。